Практикум по администрированию программного обеспечения. Лабораторный практикум

МИНИCTEPCTBO ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ПРАКТИКУМ ПО АДМИНИСТРИРОВАНИЮ

ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

Направление подготовки 10.05.03 Информационная безопасность

автоматизированных систем

Профиль подготовки «Защищенные автоматизированные системы управления»

Ставрополь

2017

Лабораторный практикум

Содержание

Предисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

1. Исследование терминала в OС Linux . . . . . . . . . . . . . . . 6 2. Исследование загрузчика grub2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

3. Исследование файловой системы, учетных записей

и прав доступа в ОС Linux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

4. Исследование менеджера пакетов и репозитория

ОС Linux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

5. Разработка скриптов для автоматизации операций администрирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

6. Исследование демона-планировщика задач CRON . . . 31 7. Исследование межсетевого экрана netfilter для Linux . . 34

8. Исследование удалённого доступа к серверу

с помощью SSH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

9. Исследование развертывания DHCP-сервера dhcpd . . 46 10. Исследование развертывания web-сервера apache2 . . 50 11. Исследование развертывания DNS-сервера . . . . . . . . 62

Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

3

Практикум по администрированию программного обеспечения

Предисловие

Освоение курса способствует формированию фундаментальных знаний и основополагающих принципов использования современных информационных технологий в области администрирования и сопровождения программного обеспечения, а также развивает умения и навыки использования полученных знаний при работе в различных областях применения информационных систем и технологий в современном обществе.

Задачи дисциплины:

−изучить процессы управления программным обеспечением;

−изучить методы развертывания и управления сервисами в операционных системах;

−научить использовать механизмы обеспечения безопасности

воперационных системах.

Изучение курса базируется на знаниях, полученных в ходе изучения таких дисциплин, как «Сети и системы передачи информации», «Информатика», «Технологии и методы программирования», а также обеспечивает изучение дисциплин «Методы и средства защиты информации в банковских системах» и «Безопасность систем баз данных». Дисциплина изучается в 3-м семестре.

Освоение учебного материала курса позволит будущему специалисту полноценно осуществлять свою профессиональную деятельность. Для этого формируются следующие профессиональные компетенции:

–ПК-10 – способность применять современные методы исследования с использованием компьютерных технологий;

–ПК-12 – способность проводить анализ защищенности автоматизированных систем;

–ПК-37 – способность администрировать подсистему информационной безопасности автоматизированной системы;

–ПК-40 – способность обеспечить восстановление работоспособности систем защиты информации при возникновении нештатных ситуаций.

Для выполнения лабораторных работ необходимы следующие оборудование и материалы: персональный компьютер; операционная система Ubuntu, терминал и набор стандартных пакетов.

4

Лабораторный практикум

При выполнении лабораторных работ также следует строго соблюдать технику безопасности при работе с персональными компьютерами.

Указания по технике безопасности.

При выполнении лабораторной работы запрещается:

–самостоятельно производить ремонт персонального компьютера, а также установку и удаление имеющегося программного обеспечения;

–нарушать общепринятые правила техники безопасности при работе с электрооборудованием, в частности, касаться электрических розеток металлическими предметами и т. д.

–принимать пищу, напитки, сорить на рабочем месте пользователя персонального компьютера.

В случае неисправности персонального компьютера необходимо немедленно сообщить об этом обслуживающему персоналу лаборатории (системному администратору, оператору).

После каждой лабораторной работы необходимо составить отчет о результатах ее выполнения.

Содержание отчета

1.Титульная страница.

2.Цель лабораторной работы.

3.Ответы на контрольные вопросы.

4.Описание выполненной работы.

5.Вывод.

5

Практикум по администрированию программного обеспечения

1. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕРМИНАЛА В OС LINUX

Цель – научиться управлять операционной системой и программными продуктами через терминал

Формируемые компетенции или их части: ПК-10, ПК-37.

Теоретическая часть Прежде чем система будет готова к работе с пользователем,

происходит процедура загрузки системы. В процессе загрузки будет запущена основная управляющая программа (ядро), определено и инициализировано имеющееся оборудование, активизированы сетевые соединения, запущены системные службы. В Linux во время загрузки на экран выводятся диагностические сообщения о происходящих событиях, и если все в порядке и не возникло никаких ошибок, загрузка завершится выводом на экран приглашения «login:». Оно может выглядеть по-разному, в зависимости от настройки системы: может отображаться в красиво оформленном окне или в виде простой текстовой строки вверху экрана. Это приглашение к регистрации в системе: система ожидает, что в ответ на это приглашение будет введено входное имя пользователя, который начинает работу. Естественно, имеет смысл вводить такое имя, которое уже известно системе, чтобы она могла «узнать», с кем предстоит работать – выполнять команды неизвестного пользователя Linux откажется.

Многопользовательская модель разграничения доступа.

Процедура регистрации в системе для Linux обязательна: работать в системе, не зарегистрировавшись под тем или иным именем пользователя, просто невозможно. Для каждого пользователя определена сфера его полномочий в системе: программы, которые он может запускать, файлы, которые он имеет право просматривать, изменять, удалять. При попытке сделать что-то, выходящее за рамки полномочий, пользователь получит сообщение об ошибке. Такая строгость может показаться излишней, если пользователи компьютера доверяют друг другу, и особенно если у компьютера только один пользователь. Эта ситуация очень распространена в настоящее время, когда слово «компьютер» означает в первую очередь «персональный компьютер».

6

Лабораторный практикум

Однако персональный компьютер – довольно-таки позднее явление в мире вычислительной техники, получившее широкое распространение только в последние два десятилетия. Раньше слово «компьютер» ассоциировалось с огромным и дорогостоящим (занимавшим целые залы) вычислительным центром, предназначенным в первую очередь для решения разного рода научных задач. Машинное время такого центра стоит очень недешево, и при этом его возможности необходимы одновременно многим сотрудникам, которые могут ничего не знать о работе друг друга. Требуется следить за тем, чтобы не произошло случайного вмешательства пользователей в чужую работу и повреждения данных (файлов), выделять каждому машинное время (по возможности избежав простаивания) и пространство на диске и при этом не допускать захвата всех ресурсов одним пользователем и его задачей, а равномерно распределять ресурсы между всеми. Для такой системы принципиально важно знать, кому принадлежат задачи и файлы, поэтому и возникла необходимость предоставлять доступ к ресурсам системы только после того, как пользователь зарегистрируется в системе под тем или иным именем.

Такая модель была реализована в многопользовательской операционной системе UNIX. Именно от нее Linux – также многопользовательская операционная система – унаследовала принципы работы с пользователями. Но это не просто дань традиции или стремление к универсальности: многопользовательская модель позволяет решить ряд задач, весьма актуальных и для современных персональных компьютеров, и для серверов, работающих в локальных и глобальных сетях, и вообще в любых системах, одновременно выполняющих разные задачи, за которые отвечают разные люди.

Компьютер – это всего лишь инструмент для решения разного рода прикладных задач: от набора и распечатывания текста до вычислений. Сложность состоит в том, что для настройки этого инструмента и для работы с его помощью используются одни и те же операции: изменение файлов и выполнение программ. Получается, что, если не соблюдать осторожность, побочным результатом работы может стать выход системы из строя. Поэтому первоочередная задача для систем любого масштаба – разделять повседневную работу и изменение самой системы. В многопользовательской модели эта задача решается очень просто: разделяют-

ся «обычные» пользователи и администратор(ы). В полномочия обычного пользователя входит все необходимое для выполнения

7

Практикум по администрированию программного обеспечения

прикладных задач, попросту говоря, для работы, однако ему запрещено выполнять действия, изменяющие саму систему. Таким образом можно избежать повреждения cистемы в результате ошибки пользователя (нажал не ту кнопку) или ошибки в программе, или даже по злому умыслу (например, вредительской программой-ви- русом). Полномочия администратора обычно не ограничены.

Для персонального компьютера, с которым работают несколько человек, важно обеспечить каждому пользователю независимую рабочую среду. Это снижает вероятность случайного повреждения чужих данных, а также позволяет каждому пользователю настроить внешний вид рабочей среды по своему вкусу и, например, сохранить расположение открытых окон между сеансами работы. Эта задача очевидным образом решается в многопользовательской модели: организуется домашний каталог, где хранятся данные пользователя, настройки внешнего вида и поведения его системы и т. п., а доступ остальных пользователей к этому каталогу ограничивается.

Если компьютер подключен к глобальной или локальной сети, то вполне вероятно, что какую-то часть хранящихся на нем ресурсов имеет смысл сделать публичной и доступной по сети. И напротив, часть данных, скорее всего, делать публичными не следует (например, личную переписку). Ограничив доступ пользователей к персональным данным друг друга, мы решим и эту задачу.

Именно благодаря гибкости многопользовательской модели разграничения доступа она используется сегодня не только на серверах, но и на домашних персональных компьютерах. В самом простом варианте – для персонального компьютера, на котором работает только один человек – эта модель сводится к двум пользователям: обычному пользователю для повседневной работы и администратору – для настройки, обновления, дополнения системы и исправления неполадок. Но даже в таком сокращенном варианте это дает целый ряд преимуществ.

Учетные записи. Конечно, система может быть «знакома» с человеком только в переносном смысле: в ней должна храниться запись о пользователе с таким именем и о связанной с ним системной информации – учетная запись. Английский эквивалент термина учетная запись – account, «счет». Именно с учетными записями, а не с самими пользователями, и работает система. В действительности, соотношение учетных записей и пользователей в Linux обычно не является однозначным: несколько человек могут использовать одну учетную запись – система не может их

8

Лабораторный практикум

различить. И в то же время в Linux имеются учетные записи для системных пользователей, от имени которых работают некоторые программы, но не люди.

Учетная запись (account) – объект системы, при помощи которого Linux ведет учет работы пользователя в системе. Учетная запись содержит данные о пользователе, необходимые для регистрации в системе и дальнейшей работы с ней.

Учетные записи могут быть созданы во время установки системы или после установки.

Главное для человека в учетной записи – ее название, входное имя пользователя. Именно о нем спрашивает система, когда выводит приглашение «login:». Помимо входного имени в учетной записи содержатся некоторые сведения о пользователе, необходимые системе для работы с ним. Ниже приведен список этих сведений.

Входное имя (login name) – название учетной записи пользователя, которое нужно вводить при регистрации в системе.

Идентификатор пользователя. Linux связывает входное имя c идентификатором пользователя в системе – UID (User ID).

UID – это положительное целое число, по которому система и отслеживает пользователей. Обычно это число выбирается автоматически при регистрации учетной записи, однако оно не может быть произвольным. В Linux есть некоторые соглашения относительно того, какому типу пользователей могут быть выданы идентификаторы из того или иного диапазона. В частности, UID от «0» до «100» зарезервированы для псевдопользователей.

Идентификатор пользователя, UID – уникальное число, од-

нозначно идентифицирующее учетную запись пользователя в Linux. Таким числом снабжены все процессы Linux и все объекты файловой системы. Используется для персонального учета действий пользователя и определения прав доступа к другим объектам системы.

Идентификатор группы. Кроме идентификационного номера пользователя, с учетной записью связан идентификатор группы. Группы пользователей применяются для организации доступа нескольких пользователей к некоторым ресурсам. У группы, так же, как и у пользователя, есть имя и идентификационный номер – GID (Group ID). В Linux пользователь должен принадлежать как минимум к одной группе – группе по умолчанию. При создании учетной записи пользователя обычно создается и группа, имя которой совпадает с входным именем, именно эта группа будет использоваться как группа по умолчанию для данного пользователя. Поль-

9

Практикум по администрированию программного обеспечения

зователь может входить более чем в одну группу, но в учетной записи указывается только номер группы по умолчанию.

Полное имя. Помимо входного имени в учетной записи содержится и полное имя (имя и фамилия) использующего данную учетную запись человека. Конечно, пользователь может указать что угодно в качестве своего имени и фамилии. Полное имя необходимо не столько системе, сколько людям – чтобы иметь возможность определить, кому принадлежит учетная запись.

Домашний каталог. Файлы всех пользователей в Linux хранятся раздельно, у каждого пользователя есть собственный домашний каталог, в котором он может хранить свои данные. Доступ других пользователей к домашнему каталогу пользователя может быть ограничен. Информация о домашнем каталоге обязательно должна присутствовать в учетной записи, потому что именно с него начинает работу пользователь, зарегистрировавшийся в системе.

Командная оболочка. Каждому пользователю нужно предоставить способ взаимодействия с системой: передача ей команд

иполучение от нее ответов. Для этой цели служит специальная программа – командная оболочка (или интерпретатор командной строки). Она должна быть запущена для каждого пользователя, который зарегистрировался в системе. Поскольку в Linux доступно несколько разных интерпретаторов командной строки, в учетной записи указано, какой из них нужно запустить для данного пользователя. Если специально не указывать командную оболочку при создании учетной записи, она будет назначена по умолчанию, вероятнее всего это будет bash.

Интерпретатор командной строки (командный интерпретатор, командная оболочка, оболочка) – это программа, исполь-

зуемая в Linux для организации «диалога» человека и системы. Командный интерпретатор имеет три основных ипостаси: 1) редактор

ианализатор команд в командной строке, 2) высокоуровневый системно-ориентированный язык программирования, 3) средство организации взаимодействия команд друг с другом и с системой.

Понятие«администратор».ВLinuxестьтолькоодинпользователь,полномочиякотороговсистемепринципиальноотличаютсяот полномочий остальных пользователей – это пользователь с идентификатором «0». Обычно учетная запись пользователя с UID = 0 называется root (англ., «корень»). Пользователь root – это «администратор» системы Linux, учетная запись для root обязательно присутствует в любой системе Linux, даже если в ней нет никаких других учетных записей. Пользователю с таким UID разреше-

10